苏30MKI采用的轴对称矢量
众所周知,矢量发动机已经成为了军迷眼中衡量一架战斗机机动性能的重要指标。从某些方面来说,这是对的。至少一向以机动性能著称的苏系战斗机是最早批量装备矢量发动机的,而五代战斗机中以敏捷著称的F22战机也装备了二元矢量喷口。
采用轴对称矢量的歼10B战斗机
然而很多人比较疑惑,中国战机为何不装备矢量发动机,特别是歼20,至少目前公开的量产型号上并没有看到矢量发动机的痕迹。实际上,中国矢量发动机在起步方面并不算晚,早在80年代的歼-8战斗机上就有矢量喷管的验证,但透露的相关资料较少。而在2018年的珠海航展上,歼10B搭载的矢量发动机验证机做出了各种复杂的过失机动动作也显示了中国在矢量发动机上的技术并不比国外差。
心神采用的折流片矢量
当前矢量发动机大致分为三类,分别是全向矢量(轴对称矢量)、二元矢量以及折流片矢量。这三种矢量对应的经典机型分别是苏30MKI,F22以及日本的心神验证机,其中折流片矢量是矢量发动机中最低级的技术表现,主要依靠发动机尾部外置耐高温折流片来改变发动机燃气方向。全向矢量技术性能最好,二元矢量兼顾隐身性能,两者各有千秋。
矢量发动机细节
中国发动机矢量技术采用的是轴对称矢量,这可不是苏30MKI上使用的整体偏转式轴对称矢量,而是最先进的收敛/扩散叶片折流矢量。前者是通过复杂笨重的机构,使整个收敛/扩散喷口改变方向,具有结构死重大,结构寿命短等缺点。而后者是改变部分折流片的方向达成矢量目的,无论是响应速度还是结构重量都远远超过前者,目前采用相同矢量方式的仅仅只有俄罗斯最新的“产品-30”发动机。毫不夸张的说,中国矢量发动机的技术已经极为成熟。
涡扇10发动机
当前歼20没有采用矢量发动机主要有两点,首先就是没有合适的发动机。众所周知,当前中国性能比较成熟的小涵道比涡扇发动机只有一款,那就是涡扇10系列。据公开资料显示,涡扇10系列发动机的最大推力为14.5吨,基本和世界主流大推力发动机持平,但是和世界先进发动机相比较还有一定的差距。矢量发动机还有一个缺点,那就是推力损失,以F22的二元矢量喷管为例,其推力损失高达10%左右,虽然轴对称矢量的推力损失相对二元矢量较小,但也严重影响到了涡扇10发动机的性能。
航展上展示的某新型矢量发动机
一个是军用装备换代的“惰性”。和普通民用技术不一样,军用技术是可靠性第一,其次才是先进性能。同样以发动机为例,一款发动机从研发到服役,至少需要十年以上的时间,期间需要反复测试长时间运转才能够装机,为的就是可靠的性能。虽然中国在矢量发动机技术方面已经极为成熟,但是在发动机方面中国起步较晚,涡扇10系列发动机也仅仅才装备部队数年的时间,而更适合变成矢量推力的涡扇15目前还在做最后的测试,目前还没有装备部队。可以预见的是,中国未来的矢量推力还是以涡扇15发动机为主。
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